Neutro Flotante

Análisis Extendido

En un sistema trifásico en Estrella (Y), el Neutro sirve como un sumidero para las corrientes de desequilibrio. Según la Primera Ley de Kirchhoff, la suma de las corrientes que llegan al nodo neutro debe ser cero: \( I_R + I_T + I_S + I_N = 0 \)

Cálculo del Desplazamiento

Si el cable neutro se corta o no se conecta (Neutro Flotante), \( I_N \) se vuelve 0 de forma forzada. Para que la suma de corrientes siga siendo cero con impedancias diferentes, el sistema desplaza el voltaje del nodo central \( N' \).

Este desplazamiento se calcula utilizando el Teorema de Millman (o método de nudos):

$$ V_{n'n} = \frac{V_{rn} \cdot Y_R + V_{tn} \cdot Y_T + V_{sn} \cdot Y_S}{Y_R + Y_T + Y_S} $$

Donde \( Y \) es la Admitancia (\( 1 / Z \)), y \( V_{n'n} \) es la tensión entre el neutro físico de la fuente (\( n \)) y el neutro flotante de la carga (\( n' \)).

Consecuencias Prácticas

  • Las fases con menor carga (mayor impedancia) sufrirán una sobretensión, pudiendo quemar equipos electrónicos.
  • Las fases con mayor carga sufrirán una subtensión, causando fallos de arranque en motores.
220V 110V n (0V) R (0°) (120°) T (240°) S N'
Estado del Neutro
Conectado Flotante

Configuración de Impedancias (Cargas)

Fase R

Magnitud (|Z|) 10 Ω
Ángulo (φ) 0°

Fase T

Magnitud (|Z|) 10 Ω
Ángulo (φ) 0°

Fase S

Magnitud (|Z|) 10 Ω
Ángulo (φ) 0°